光的折射實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題

1、光的折射實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題1.（2010安徽）如圖是研究光的折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理圖；下表中記錄了不同的入射角和對(duì)應(yīng)的折射角的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)。入射角i10°20°30°40°50°60°70°80°折射角6.7°13.3°19.6°25.2°30.7°35.1°38.6°40.6°（1）請(qǐng)你結(jié)合圖，以光從空氣進(jìn)入到玻璃中的情況為例，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（光從空氣進(jìn)入其他透明介質(zhì)中也可得到具有相同規(guī)律的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)），對(duì)光從空氣進(jìn)入其他透明介質(zhì)中的折射規(guī)律加以總結(jié)（

2、補(bǔ)充完整）：a折射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi)，并且分別位于法線兩側(cè)；b_。（2）請(qǐng)定量比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，把你新的發(fā)現(xiàn)寫(xiě)在下面：_。答案：（1）入射角增大，折射角也增大；但折射角總是小于入射角；（2）入射角較小時(shí)，入射角i與折射角近似成正比關(guān)系；當(dāng)入射角較大時(shí)，正比關(guān)系不再成立2.（1）某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的折射規(guī)律時(shí)，將光從空氣分別射入水和玻璃，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表：空氣中的入射角i0°30°45°60°水中的折射角r0°22°32°40°玻璃中的折射角0°17°24°30°

3、60;分析表格中的數(shù)據(jù)，你肯定能得出一些規(guī)律。請(qǐng)寫(xiě)出兩條：                ；              （2）小明做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：潛入游泳池中，看游泳池旁邊的路燈，覺(jué)得路燈不在原來(lái)的位置。       你認(rèn)為這個(gè)

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：看到的電燈的位置        電燈的實(shí)際位置。（填“高于”或“低于”） 小明用作圖方法說(shuō)明這個(gè)結(jié)論，下面四幅光路圖中，正確的是（       ）答案：（1）折射角隨著入射角增大而增大 ； 相同入射角時(shí)玻璃的折射角比水的折射角小，或玻璃比水對(duì)光的偏折能力強(qiáng)；入射角為0°，折射角為0°；從空氣斜射入不同介質(zhì)中，折射角不同 （2） 高于 ； A 3. 光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)中會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，那么折射角r與入射角i

5、之間究竟有什么關(guān)系4. 表中是光在幾種不同介質(zhì)中的傳播速度，如圖甲、乙、丙是光在這幾種介質(zhì)中發(fā)生折射的光路圖。(1)分析表中的數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是： _(2)分析表中的數(shù)據(jù)和甲、乙、丙的光路圖可以得出的結(jié)論是_；(3)由分析的結(jié)論可知，光從水中斜射入玻璃中，折射角_（選填“大于”或“小于”）入射角。（4醫(yī)學(xué)中常用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石，這是利用了聲音可以傳遞_。超聲波從空氣中斜射入人體類(lèi)似光一樣發(fā)生折射，如圖8所示，超聲波進(jìn)入人體擊碎結(jié)石時(shí)，入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的_側(cè)（選填“左”或“右”），此時(shí)入射角_折射角（填“大于”或“小于”）。答案（1）由表中數(shù)據(jù)得出：光在不同介質(zhì)中的傳播速度一般不同（2）甲

6、圖中，光在真空中的速度大于在空氣中的傳播速度，折射角小于入射角；乙圖中，光在空氣中的速度大于在水中的傳播速度，折射角小于入射角；乙圖中，光在玻璃中的速度大于在空氣中的傳播速度，折射角大于入射角；由此可得：光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角（3）由表中數(shù)據(jù)知道，光在水中的速度大于在玻璃中的傳播速度，因此折射角小于入射角故答案為：（1）光在不同介質(zhì)中的傳播速度一般不同；（2）光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；（3）小于 4 ）；右；大于。5小紅同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播現(xiàn)象和反射現(xiàn)象，以及光在反射時(shí)所遵守的規(guī)律-光的反射規(guī)律，

7、這些現(xiàn)象都是光在同一種均勻介質(zhì)中的傳播現(xiàn)象那么光從一種介質(zhì)射向另外一種介質(zhì)時(shí)，又將如何傳播呢？小紅同學(xué)利用以下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究并觀察光的折射現(xiàn)象及其規(guī)律如圖所示，其中圓形白色屏E是由2cm厚的塑料板做成的邊緣標(biāo)有均勻的刻度，中間開(kāi)有長(zhǎng)方形口，恰好將長(zhǎng)方形的玻璃容器放進(jìn)去容器中裝有適量的水并在水中插有可轉(zhuǎn)動(dòng)的白色屏F，F(xiàn)用樹(shù)脂板做成，在白色屏E和F上可顯示光束傳播的路徑，圓周上有一可移動(dòng)的光源S（1）探究一：使白色屏E和F在同一平面上，讓光從空氣斜射向水面，觀察折射光線和入射光線，在白色屏F上出現(xiàn)了折射光線，當(dāng)把白色屏F分別向前、向后折，并保持入射光線位置不動(dòng)，再觀察折射光線，此時(shí)F屏上沒(méi)有折射光線，

8、這說(shuō)明_。（2）探究二：使白色屏E和F在同一平面上讓光從空氣斜射向水面，觀察折射光線和折射角，使光源S逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，折射光線也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則可得出的結(jié)論是：_。_。（3）探究三：移動(dòng)光源S，讓光垂直射向水面，當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，觀察到的現(xiàn)象是光的傳播方向_。（選填“改變”或“不變”）此時(shí)入射角為_(kāi)度，折射角為_(kāi)度（4）探究四：先讓光由空氣射入水中，記下入射光線、入射點(diǎn)和折射光線的位置，再讓光線逆著折射光線方向射入，通過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)光線逆著原入射光線的方向結(jié)論是_。答案：（1）線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；（2）折射光線與入射光線分居在法線兩側(cè)；折射角隨著入射角的改變而改變；（3）不變；0

9、；0；（4）在折射現(xiàn)象中光路是可逆的6. ）小明在學(xué)了光的折射后，想知道光進(jìn)入不同介質(zhì)時(shí)，彎曲程度是否相同（折射角是否相等），如不同，彎曲程度跟什么因素有關(guān)？老師幫他設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)：用一厚玻璃缸盛一定量的水，讓一激光手電筒射出的光束從空氣中斜射入水中，從水中進(jìn)入玻璃，再次進(jìn)入空氣中，其光路如圖所示小明上網(wǎng)查出一些介質(zhì)的其他參數(shù)如下表物質(zhì)密度/（kg/m3）光速/（m/s）空氣1.293.0×108水1.0×1032.25×108玻璃 2.0×108植物油0.8×103 (1)分析光路圖，你能得出什么結(jié)論？(2)分析表中數(shù)據(jù)

10、猜想：玻璃的密度比水的密度_；光在植物油中的傳播速度比在水中的傳播速度_(3)你能得出折射角的變化規(guī)律嗎？答案（1）進(jìn)入不同介質(zhì)中彎曲程度不同；（從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化 ）大大。光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角7如圖所示，直線AB是光滑木板與棉布的分界線（木板與棉布處在同一水平面上），然后使一個(gè)小線軸（如縫紉機(jī)上的線軸）沿著與直線AB成一角度的方向PO勻速滾動(dòng)，可以看到，線軸在棉布上滾動(dòng)的方向發(fā)生了改變?nèi)鐖D所示，一束光從空氣斜射入玻璃中時(shí)傳播方向也發(fā)生了改變（1）由圖可知當(dāng)線軸的甲輪剛接觸到棉布時(shí)，其速度的大小將_（變小/不變/變大），此時(shí)乙輪

11、速度的大小將_（變小/不變/變大）（2）從圖中兩種類(lèi)似現(xiàn)象可知，光由空氣斜射入玻璃時(shí)而發(fā)生折射現(xiàn)象的原因可能是_（3）如圖，小明從家A點(diǎn)到達(dá)學(xué)校C點(diǎn)必須經(jīng)過(guò)一片平地和一片沙地（平地行走速度大于沙地行走速度），他應(yīng)選擇怎樣的路徑最快捷？小明利用光學(xué)知識(shí)確定應(yīng)從_處由平地進(jìn)入沙地（選填“B點(diǎn)”、“B點(diǎn)左側(cè)”或“B點(diǎn)右側(cè)”），請(qǐng)你大致畫(huà)出他的行進(jìn)路線答案：（1）變小、不變（2）光速發(fā)生了變化（3）B點(diǎn)右側(cè)8.同學(xué)要探究光從空氣射入不同介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，折射角與介質(zhì)的關(guān)系，你的猜想是：光以相同的入射角從空氣斜射入不同介質(zhì)（如水、玻璃）中時(shí)，折射角是_的（填“相同”或“不同”），小麗同學(xué)將一束光從空氣中射

12、入水、玻璃后發(fā)生折射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表入射角水中折射角玻璃中折射角0001012.96.72021.413.33028.519.6（1）比較數(shù)據(jù)中的第一行，可得的結(jié)論是：_（2）比較第二列或第三列與第一列的數(shù)據(jù)變化，可探究出的結(jié)論是：_（3）比較第2行或第3行中或第4行中各個(gè)數(shù)據(jù)，及與光在它們中傳播速度的大小可探究出的結(jié)論是：當(dāng)光以相同入射角從空氣斜射入不同介質(zhì)時(shí)，折射角的大小與_有關(guān)，關(guān)系是：_答案為：不同；（1）光從一種介質(zhì)垂直射入另一種介質(zhì)時(shí)光的傳播方向不變（2）射角隨入射角的增大而增大。（3）光在該介質(zhì)中的傳播速度；光在該介質(zhì)中的傳播速度越小，折射光線越靠近法線，折射角越小。9小通過(guò)實(shí)驗(yàn)研

13、究光從水中射入空氣中的現(xiàn)象，圖是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫(huà)的光路圖改變?nèi)肷浣堑拇笮。l(fā)現(xiàn)空氣中的折射光線與法線的夾角隨入射角的增大而增大你猜想，當(dāng)入射角增大到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是_；你猜想的依據(jù)是_答案：折射光線消失；折射角等于90度；折射光線沿水面前進(jìn)；光線全部反射回水中。（2）折射角大與入射角，入射角增大時(shí)，折射角先增大到90度。10（2014江西撫州）小文在探究光的折射規(guī)律時(shí)，將光從空氣分別射入玻璃和水中其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：實(shí)驗(yàn)一：將光從空氣射入玻璃中（1）將半圓形玻璃磚放在標(biāo)有角度的圓盤(pán)上如圖1所示；（2）將一束激光從空氣射向玻璃磚的圓心O處，激光在O處發(fā)生折射記錄入射角和折射角；（3）逐漸

14、增大入射角，重復(fù)步驟（2）；實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如表格一所示：表格一實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角i0°30°45°60°水中折射角r0°17°24°30°實(shí)驗(yàn)二：將光從空氣射入水中（1）將標(biāo)有角度的圓盤(pán)按圖2所所示安放；（2）將一束激光從空氣射向水面O處，激光在O處發(fā)生折射，記錄入射角和折射角；（3）逐漸增大入射角，重復(fù)步驟（2）；實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)如表格二所示：表格二實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角i0°30°45°60°玻璃中折射角r0°22°35°40°分析以

15、上數(shù)據(jù)可得：當(dāng)光從空氣垂直入射到其它透明介質(zhì)時(shí)，傳播方向_當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水中時(shí)，折射角_（選填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；當(dāng)光以相同的入射角斜射入不同的介質(zhì)中時(shí)，折射角_（選填“相等”或“不相等”）11（2013蘇州）某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，如圖是光從空氣射入水中時(shí)的光路。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)還得到如下數(shù)據(jù)：入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°

16、11.3°22.1°35.4°40.9°（1）分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：   光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生_和_現(xiàn)象；   光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是_，且折射角_（填“大于”“等于”或“小于”）入射角。當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于零。該同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論總結(jié)出了光的折射特點(diǎn)。（2）請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)通過(guò)上述探究實(shí)驗(yàn)得出光的折射特點(diǎn)的過(guò)程作出評(píng)價(jià)。是否存在不足？答：_（填“是”或“否”）；請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：_。答案： (1)折射  反射折射角隨入射角的增大而增大（或折射角隨入射角的減小而減小）  小于(2)是  探究過(guò)程不完整，還應(yīng)該做其他多種透明介質(zhì)之間的折射實(shí)驗(yàn)（回答合理均得分）12. 小明做了如下實(shí)驗(yàn)：   如圖所示，讓一束光沿半圓形玻璃磚的半徑射到直邊上，可以看到一部分光線從玻璃磚的直邊上折射到空氣中，此時(shí)折射角_入射角，另一部分光反射到玻璃磚內(nèi)逐漸增大光的入射角，將看到折射光線離法線越來(lái)越_，而且越來(lái)越弱，反射光越來(lái)越強(qiáng)當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，_光線就消失了，只剩下_光線他把這個(gè)發(fā)現(xiàn)與小剛進(jìn)行了交流，最后他們?nèi)フ?qǐng)教老師，老師告訴他們這種現(xiàn)象